JPH0534199Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、太陽電池の発電電力を電力変換装
置を介して既存の商用電力系統等の負荷へ供給す
る太陽光発電装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種太陽光発電装置では、電力変換装
置の起動（インバータ動作）、停止を制御する場
合、太陽電池の出力電圧を監視して行なう方法
や、たとえば特開昭59−76122号公報（H02J1/0
０）に見られるように電力変換装置に並列に抵抗
器を接続する方法等がある。

前者は、太陽電池の出力電圧が設定値以上のと
き起動し、以下のとき停止する方法であり、起
動、停止のチヤタリングを緩和するため、設定値
にヒステリシスをもたせることが行なわれてい
る。

すなわち、第２図は太陽電池の出力特性を示し
ており、太陽電池の出力電圧が起動電圧Vk以上
になつたとき、電力変換装置を起動し、それより
低い停止電圧Vt以下になつたとき、停止する方
法である。

なお、第２図の破線は通常運転時のＶ−Ｉ特性
曲線である。

また、後者は、たとえば第３図に示すような構
成になつている。

同図において、１は太陽電池、２は太陽電池１
の出力段に設けられた逆流防止ダイオード、３は
太陽電池１の発電電力（直流）を交流に変換する
電力変換装置であり、商用電力系統等の既存の電
力系統４に連系するように接続されており、負荷
５に電力を供給する。

６はダイオード２の出力電圧、すなわち太陽電
池１の出力電圧を検出する検出器、７は検出器６
の検出電圧と設定器８，９の設定電圧とを比較す
る比較器であり、設定器８は起動電圧を、設定器
９は停止電圧をそれぞれ設定する。

１０は電力変換装置３にスイツチ１１を介して
並列接続された所定値を有する抵抗器、１２は比
較器７の出力によつて電力変換装置３の起動、停
止およびスイツチ１１のオフ、オンを制御する制
御回路である。

そして、太陽電池１の出力電圧の低下によつて
電力変換装置３を開放したとき、スイツチ１１が
オンになつて抵抗器１０が太陽電池１に接続さ
れ、また、太陽電池１の出力電圧の上昇によつて
電力変換装置３が接続されたとき、スイツチ１１
がオフになり、抵抗器１０が開放される。

したがつて、電力変換装置３の開放時、太陽電
池１の出力電流は抵抗器１０に流れ、太陽電池１
の出力電圧は開放電圧とならず、入射光量に比例
した太陽電池１の出力電圧が検出器６において正
しく検出されるので、特に電力変換装置３の起動
が安定して行なわれることになる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、前記従来技術では、前者の場合、
朝、夕もしくは曇天時等のように入射光量が少な
いと、電力変換装置の起動電圧と停止電圧とにヒ
ステリシスを設けていても、その起動、停止が頻
繁に行なわれる可能性があり、より大きなヒステ
リシスを形成しなければならなくなり、しかも、
このようなヒステリシスを設けることは、第２図
の斜線部で示した電力が、運転できるにもかかわ
らず起動しないためにロス部分となり、太陽電池
の利用効率、システムの利用効率が悪くなるとい
う欠点がある。

また、後者の場合、電力変換装置３に並列に接
続される抵抗器１０として、温度上昇分も考慮し
て容器の大きなものが必要になり、構成も複雑化
する欠点を有している。

この考案は、前記の点に留意してなされたもの
であり、簡単な構成でシステムの利用効率を高め
得る手段を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

つぎに、この考案の構成を、実施例に対応する
第１図を用いて説明する。

この考案は、太陽電池１の発電電力を、入力段
に入力コンデンサを有する電力変換装置３を介し
て負荷５に供給する太陽光発電装置において、前
記太陽電池１の出力段に設けられた逆流防止ダイ
オード２の両端に、該ダイオード２の両端電圧を
監視し順方向電圧を検出する検出装置１３を接続
し、この信号を受けた制御回路１２により、前記
電力変換装置３を起動、停止するようにしたもの
である。

〔作用〕

そして、太陽電池１の出力電圧が電力変換装置
３の入力段の入力コンデンサ端子電圧より高くな
ると、太陽電池１の出力が電力変換装置３の固定
損失以上の出力を供給し得る状態になるため、ダ
イオード２は導通状態になり、太陽電池１の出力
エネルギがダイオード２を通つて電力変換装置３
に流入し、ダイオード２の両端電圧は順方向電圧
になる。

したがつて、検出装置１３はこれを検出し、制
御回路１２により電力変換装置３が起動される。

また、太陽電池１の出力電圧が電力変換装置３
の入力段電圧より低くなると、ダイオード２は逆
バイアスされるので、検出装置１３の出力により
制御回路１２が電力変換装置３を停止する。

このように、太陽電池１が電力変換装置３の固
定損失分以上の電力を供給することが可能な状態
になつたとき、電力変換装置３の起動が行なわれ
るので、発電装置全体としての起動状態の時間が
長くなり、利用効率が高まることになる。

〔実施例〕

つぎに、この考案を、その１実施例を示した第
１図とともに説明する。

第１図において、前記第３図と同一記号は同一
もしくは相当するものを示すものとし、１３は太
陽電池１の出力段に設けられた逆流防止ダイオー
ド２の両端間に接続された検出装置であり、ダイ
オード２の両端電圧を監視し、検出信号を制御回
路１２に出力する。

この制御回路１２は、検出装置１３からの検出
信号により電力変換装置３を制御し、検出装置１
３が順方向電圧を検出したとき起動に、逆バイア
ス状態を検出したとき停止にそれぞれ制御する。

ここで、電力変換装置３は、入力段に電解コン
デンサからなる入力コンデンサを有し、たとえば
トランジスタを用いたハーフブリツジ回路あるい
はフルブリツジ回路により構成されており、各ト
ランジスタにはそれぞれ帰還ダイオード２が並列
接続されている。

したがつて、電力変換装置３の停止時、該装置
３は電力系統４に対し整流器として動作し、各ト
ランジスタに並列の帰還ダイオードを通して入力
コンデンサに系統電圧が充電され、系統電圧のピ
ーク電圧値まで充電される。

そして、太陽光の入射光量の増加に伴ない、太
陽電池１での出力電圧が高くなり、これが電力変
換装置３の入力段の電圧、すなわち入力コンデン
サの端子電圧より高くなると、太陽電池１の出力
が電力変換装置３の固定損失以上の出力を供給し
得る状態になり、逆流防止ダイオード２がオンに
なつて太陽電池１の出力エネルギが電力変換装置
３に流入し、ダイオード２の両端電圧は順方向電
圧（0.7V）になる。

検出装置１３はこれを検出し、該装置１３から
の検出信号によつて制御回路１２が電力変換装置
３を起動し、電力変換装置３のインバータ動作に
よつて太陽電池１の発電電力が交流に変換されて
負荷に供給される。

また、入射光量の低下によつて太陽電池１の出
力電圧が低下し、入力コンデンサの端子電圧より
低くなると、ダイオード２は逆バイアスされ、こ
れが検出装置１３により検出され、制御回路１２
によつて電力変換装置３は停止に制御される。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案の太陽光発電装置によ
ると、太陽電池の出力段に設けられた逆流防止ダ
イオードの両端に、電力変換装置を起動、停止さ
せる検出装置を接続したことにより、太陽電池の
出力が電力変換装置の固定損失分以上出力可能で
あれば電力変換装置を起動することができるの
で、太陽電池出力の利用効率が高まり、起動、停
止が確実かつ円滑に行なえ、しかも、大容量の抵
抗器も必要なく、簡単な構成になる効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの太陽光発電装置の１実施例のブロ
ツク図、第２図は太陽電池の出力特性図、第３図
は従来の太陽光発電装置のブロツク図である。 １……太陽電池、２……逆流防止ダイオード、
３……電力変換装置、４……電力系統、５……負
荷、１２……制御回路、１３……検出装置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 太陽電池の発電電力を、入力段に入力コンデ
   ンサを有する電力変換装置を介して負荷に供給
   する太陽光発電装置において、 前記太陽電池の出力段に設けられた逆流防止
   ダイオードの両端間に接続され該ダイオードの
   両端電圧を監視し順方向電圧を検出する検出装
   置と、該検出装置の出力により前記電力変換装
   置を起動、停止する制御回路とを備えてなる太
   陽光発電装置。 電力変換装置が既存の電力系統に接続された
   実用新案登録請求の範囲第１項に記載の太陽光
   発電装置。